El reto de refrigerar el centro de datos
Aunque se sigue adoptando la coubicación como parte de una estrategia de infraestructura diversificada, contar con instalaciones bien conectadas y que ofrezcan espacio para configuraciones de alta densidad supone un reto. Cada vez es más habitual ver bastidores de menos de 3 m² que incluyen hasta 20 servidores, con un consumo de hasta 6 kW, y a veces incluso más. Imagina ahora una sala de 30 m² con 60 de estos «hornos» funcionando día y noche. Será indispensable gestionar la alimentación y la refrigeración con sumo cuidado. Además, habrá que actualizar constantemente las buenas prácticas y las tecnologías para poder hacerlo de una forma eficiente y respetuosa con el medio ambiente.
¿Qué es el free cooling?
El free cooling es una técnica que permite refrigerar un centro de datos de la forma más eficiente posible. Esta técnica enfría el aire del centro de datos sin necesidad de utilizar ningún sistema de refrigeración. Su funcionamiento es sencillo: se toma aire del exterior, cuya temperatura es más baja que la del aire del recinto y, tras efectuar el control de humedad y las correcciones pertinentes, se distribuye por las salas de datos. A continuación, simplemente funciona por las leyes de la física.
En función de la ubicación, este sistema puede ser factible durante la mayor parte del año. Además de la temperatura ambiente de cada ubicación, la humedad es un factor clave a la hora de definir el éxito del free cooling. Si el aire distribuido a las salas de datos es demasiado húmedo, esto puede agravar problemas como la oxidación, mientras que si es demasiado seco puede aumentar la electricidad estática, lo cual plantea sus propios retos.
Principales consideraciones sobre el free cooling
El free cooling es óptimo cuando la temperatura exterior es inferior a la prevista en las salas informáticas. En algunos lugares, esta diferencia de temperatura es muy predecible, pero en otros, es necesario gestionar la inversión de estas temperaturas para garantizar una fiabilidad en el enfriamiento. En días muy calurosos, se deben tomar medidas adicionales para enfriar el aire exterior antes de que se envíe a las salas informáticas, lo que conlleva un aumento en el consumo de energía dentro de la instalación y puede reducir el valor relativo de una estrategia de free cooling.
Para optimizar el free cooling (y reducir el consumo eléctrico), la temperatura exterior debe ser inferior a la de las salas informáticas durante la mayor parte del año. Esto puede cuestionar las decisiones de algunas empresas sobre dónde instalar su infraestructura. Para abordar este problema, otra posibilidad es operar las salas informáticas a una temperatura más alta. Nuevamente, esto puede parecer contrario a la lógica. Sin embargo, la industria en su conjunto ahora utiliza temperaturas más altas dentro de sus instalaciones, lo que respalda una adopción más amplia del free cooling.
Este método de enfriamiento pasivo que aprovecha la inercia térmica del edificio para regular la temperatura interna utilizando el aire exterior a menudo funciona en conjunción con sistemas de ventilación mecánica que controlan la entrada y salida de aire para mantener condiciones óptimas. La ventilación nocturna es un componente clave de este enfoque, aprovechando las temperaturas más frescas durante la noche para preenfriar el centro de datos sin recurrir a sistemas de aire acondicionado tradicionales.
Sin embargo, la implementación del free cooling puede ser compleja debido a varios factores. En primer lugar, las variaciones climáticas requieren un diseño flexible para adaptarse a las condiciones cambiantes, mientras que la filtración del aire es necesaria para eliminar los contaminantes exteriores. Además, la gestión de la humedad es crucial para evitar daños en los equipos. A pesar de estos desafíos, el free cooling puede ofrecer ahorros significativos de energía a largo plazo, aunque requiere una inversión inicial en sistemas y seguridad adicionales.
Free cooling mecánico
El free cooling mecánico es un método sofisticado de enfriamiento utilizado en centros de datos y otras instalaciones donde el control preciso de la temperatura es esencial. A diferencia del free cooling tradicional, que depende principalmente de la ventilación natural para aprovechar las variaciones de temperatura exterior, el free cooling mecánico utiliza equipos mecánicos para mejorar y controlar el proceso de enfriamiento.
En el free cooling mecánico, se utilizan equipos como intercambiadores de calor, ventiladores y sistemas de control para transferir el calor de los equipos de TI a un fluido de enfriamiento, típicamente agua. Este fluido luego se enfría utilizando el aire exterior cuando las condiciones son favorables, a menudo por la noche o durante períodos más fríos.
Los sistemas de free cooling mecánico se pueden configurar de diversas formas, incluido el uso de torres de enfriamiento, intercambiadores de calor aire-agua, sistemas de enfriamiento evaporativo o sistemas de enfriamiento por compresión de vapor. El objetivo es siempre minimizar el uso de sistemas de aire acondicionado tradicionales, reduciendo el consumo de energía y los costos asociados.
Aunque el free cooling mecánico puede requerir inversiones iniciales más grandes que el free cooling natural, generalmente ofrece un control más preciso de la temperatura y puede ser más adecuado para entornos donde las condiciones climáticas son menos favorables o más variables.
Free cooling: Tu huella medioambiental
Enfriar los centros de datos es quizás el mayor desafío al que se enfrentan los gerentes de centros de datos cuando buscan reducir su impacto ambiental. La eficiencia de los procesos y soluciones de enfriamiento presenta obstáculos significativos para reducir el indicador de eficiencia energética (PUE) de un centro de datos. Históricamente, la mayoría de las instalaciones tenían un PUE por debajo de 1,8, pero cada vez es más común verlo alcanzar 1,2 cuando se ha optimizado el enfriamiento.
El free cooling es una de las técnicas más utilizadas para facilitar esta evolución y permitirte reducir tu huella ambiental. DATA4 ha evaluado continuamente su propia huella ambiental y buscado reducir su PUE en sus instalaciones. Gracias en parte a la implementación de tecnologías de free cooling, Data4 ha logrado reducir su PUE en más del 20%, y nuestras nuevas instalaciones ahora tienen como objetivo un PUE de menos de o igual a 1,25.
